通信光電子器件與係統的測量及仿真 9787030260970 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙同剛 著

圖書標籤:

• 通信光電子
• 光通信
• 器件測量
• 係統仿真
• 光電器件
• 測試技術
• 模擬仿真
• 高等教育
• 電子工程
• 信息技術

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030260970

商品編碼：29672742262

包裝：平裝

齣版時間：2010-01-01

基本信息

書名:通信光電子器件與係統的測量及仿真

定價：45.00元

售價：30.6元,便宜14.4元,摺扣68

作者:趙同剛

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2010-01-01

ISBN：9787030260970

字數：

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.581kg

編輯推薦

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本書介紹光縴通信係統的測量及仿真，通過對本書的學習，讀者可以瞭解如何對光縴通信係統和光電子通信器件進行準確測量，如何閤理地確立測量方案，加深對光縴通信係統各個部分的認識。本書既可作為工科院校通信專業的教材，亦可供工程技術人員和科研人員學習參考。

內容提要

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本書介紹光縴通信係統的測量及仿真，主要內容包括常用測量儀錶的使用和原理介紹，光縴與光纜的測量，常用通信光電子器件的工作原理和測量，光縴和光電子器件測量基本型實驗，光縴通信係統的測量，包括SDH係統特性、WDM特性、接入網等，PSpice、OptiSystem等仿真軟件在光縴通信中的應用，以及光縴通信係統測試和綜閤設計型實驗。通過對本書的學習，讀者可以瞭解如何對光縴通信係統和光電子通信器件進行準確測量，如何閤理地確立測量方案，加深對光縴通信係統各個部分的認識。
本書既可作為工科院校通信專業的教材，亦可供工程技術人員和科研人員學習參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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光電世界的光影流轉：深度解析通信光電子器件與係統的精準測量與精妙仿真 在信息時代飛速發展的浪潮中，通信光電子器件與係統扮演著至關重要的角色，它們是構成現代通信網絡物理基礎的核心要素。從光縴通信的基石——光發射器與光接收器，到承載海量信息傳輸的光縴本身，再到支撐復雜網絡運行的光開關、光放大器以及調製解調技術，無一不體現著光電技術的精妙與高效。然而，這些高性能光電産品的背後，是極其嚴謹的設計、製造與驗證過程。要想真正理解並掌握這些前沿技術，深入剖析其工作原理，優化其性能錶現，並最終將其轉化為可靠、高效的通信係統，就必須對其進行精準的測量和精妙的仿真。 本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的知識框架，係統性地闡述通信光電子器件與係統的測量方法與仿真技術。我們將從最基礎的光電理論齣發，逐步深入到復雜的係統級應用，將理論研究與實踐操作緊密結閤，為讀者提供一套行之有效的學習路徑。 第一篇：通信光電子器件的精準測量 光電子器件是整個通信係統的“細胞”，其性能直接決定瞭係統的整體錶現。本篇將聚焦於各類核心光電子器件的測量技術，力求做到詳盡、準確、實用。 光發射器與光接收器的精密量化： 光發射器： 無論是激光器還是LED，其輸齣光功率、光譜特性（如波長、綫寬、譜寬）、調製失真（如RIN、RIN2）、光眼圖等關鍵參數的測量是評估其性能的首要步驟。我們將詳細介紹光功率計、光譜分析儀、誤碼率測試儀（BERT）、示波器等常用測量儀器的原理、操作方法以及數據解讀。例如，如何通過精確測量激光器的邊模抑製比（SMAR）來評估其模式穩定性；如何通過分析調製信號的眼圖來判斷其調製質量和信號完整性。 光接收器： 對於光接收器，其靈敏度、動態範圍、帶寬、噪聲係數、飽和光功率等參數的測量同樣至關重要。我們將探討如何利用光信號源、噪聲源以及先進的測量設備來準確評估這些指標。例如，如何設計實驗來精確確定接收器的最小可檢測光功率（MDPR），以及如何評估其在不同光功率下的響應綫性度。 光縴與無源光器件的性能探查： 光縴： 光縴作為信息傳輸的“高速公路”，其傳輸損耗、色散（如模間色散、整數色散）、非綫性效應（如受激布裏淵散射SBS、受激拉曼散射SRS）、偏振相關損耗（PDL）等參數直接影響著通信係統的傳輸距離和速率。本書將介紹OTDR（時域反射儀）、色度色散測量儀、偏振控製器等測量工具的原理與應用。我們將深入探討如何使用OTDR來定位光縴中的斷點、接頭損耗，以及如何通過測量色散參數來優化係統的色散補償策略。 無源光器件： 光耦閤器、光分路器、光隔離器、光衰減器等無源光器件在光信號的路由、閤路、分離和功率調控中起著關鍵作用。這些器件的插入損耗、迴波損耗、隔離度、偏振相關損耗等都需要精確測量。我們將介紹相應的測量方法和設備，例如如何使用功率計配閤信號源來測量插入損耗，如何使用矢量網絡分析儀（VNA）進行高精度迴波損耗測量。 光開關與光調製器的動態響應評估： 光開關： 光開關的切換速度、插入損耗、串擾、穩定性等是其關鍵性能指標。我們將探討如何利用高速示波器、光功率計以及脈衝激光器來測量光開關的動態參數。例如，如何測量光開關的瞬態響應時間，以及如何在不同工作條件下評估其插入損耗的波動性。 光調製器： 光調製器是實現光信號調製的關鍵器件，其半波電壓、消光比、插入損耗、帶寬、非綫性失真等參數直接影響著通信係統的調製質量。本書將詳細介紹如何利用示波器、誤碼率測試儀、射頻信號發生器以及電光調製分析儀等設備進行全麵測量。我們將重點討論如何通過分析調製信號的眼圖來評估調製器的非綫性效應，以及如何測量其高速調製下的幅度與相位響應。 第二篇：通信光電子器件與係統的精妙仿真 理論模型與實驗測量是相輔相成的。仿真技術能夠有效地彌補實驗的局限性，幫助我們深入理解器件和係統的內部工作機製，預測性能，並優化設計。本篇將重點介紹常用的仿真工具與方法。 基於物理過程的器件級仿真： 半導體光電子器件的電學與光學耦閤仿真： 激光器、LED、光探測器等半導體器件的性能受到載流子動力學、光生電場、量子限製效應等復雜物理過程的影響。我們將介紹如何利用TCAD（Technology Computer-Aided Design）軟件，如Sentaurus、Silvaco等，對這些器件進行詳細的物理仿真。例如，如何模擬激光器的激射閾值、輸齣功率與注入電流的關係，以及如何分析光電二極管的量子效率和響應速度。 非綫性光學效應的建模與仿真： 在高功率光縴通信係統中，光縴中的非綫性效應會引起信號失真，甚至限製傳輸容量。我們將探討如何利用MATLAB、COMSOL等工具，建立相應的非綫性薛定諤方程（NLSE）等模型，並對其進行數值求解，以預測非綫性效應的演變和對信號的影響。例如，如何模擬SBS和SRS效應在長距離光縴傳輸中的能量轉移過程，以及如何評估其對信號信噪比的影響。 係統級仿真：從信號傳輸到網絡拓撲： 光信號傳輸的係統級仿真： 復雜光通信係統的性能評估離不開係統級的仿真。我們將介紹如何利用專業的通信係統仿真軟件，如OptiSystem、VPIphotonics等，對整個光通信鏈路進行建模和仿真。這包括光發射端、光縴傳輸、光放大、色散補償、光接收端等各個環節的仿真。我們將重點關注誤碼率（BER）、信噪比（SNR）、抖動（Jitter）、色散補償效率等關鍵性能指標的仿真與分析。 光網絡拓撲與性能預測： 現代通信網絡結構日益復雜，涉及大量的光開關、分路器、閤路器等器件。我們將探討如何利用仿真工具對不同拓撲的光網絡進行建模，分析信號在網絡中的傳輸路徑、功率分配、串擾等問題，並預測網絡的整體性能。例如，如何仿真WDM（波分復用）網絡中的通道間串擾，以及如何評估動態光網絡的可達性。 先進仿真技術的探索與應用： 機器學習在光電仿真中的應用： 隨著大數據和人工智能技術的發展，機器學習正在被引入到光電仿真領域，用於加速仿真過程、優化模型參數，甚至進行性能預測。我們將介紹一些前沿的機器學習應用案例，例如利用神經網絡預測器件性能，或利用深度學習加速非綫性效應的仿真。 模型降階與多物理場耦閤仿真： 對於復雜的通信係統，直接進行全物理仿真可能計算量巨大。我們將介紹模型降階技術，以減小模型的復雜度，提高仿真效率。同時，對於一些高度耦閤的物理過程，如熱效應與光學效應的耦閤，我們將探討多物理場耦閤仿真的方法。 第三篇：測量與仿真的協同與展望 測量與仿真並非孤立存在，而是緊密聯係、相互促進的。本篇將強調兩者之間的協同關係，並展望未來發展趨勢。 以測量為基礎的仿真模型驗證與校準： 仿真模型的準確性很大程度上依賴於輸入參數的精確性以及模型的物理基礎。我們將闡述如何利用實驗測量結果來驗證和校準仿真模型，確保仿真的可靠性。精確的測量數據是建立精確仿真模型的基石。 仿真指導測量方案的優化： 仿真可以在實驗開始之前，幫助我們預測可能齣現的問題，並優化測量方案，從而提高實驗效率，節省成本。例如，通過仿真預測某個器件在特定工作條件下的錶現，從而指導我們選擇閤適的測量儀器和參數。 未來發展趨勢與挑戰： 隨著通信技術的不斷演進，對光電子器件與係統的性能要求越來越高，對測量精度和仿真效率的要求也日益嚴苛。我們將探討未來的發展趨勢，例如更高帶寬、更低功耗器件的測量與仿真，以及新一代通信係統（如5G/6G、光互連）的設計與優化。同時，也將討論當前麵臨的挑戰，如高精度、高效率、集成化測量與仿真技術的發展。 總結 本書內容涵蓋瞭通信光電子器件與係統從微觀的器件層麵到宏觀的係統層麵的各項關鍵技術。通過係統地學習和掌握書中所介紹的測量技術和仿真方法，讀者將能夠： 深入理解各種通信光電子器件的工作原理和性能指標。 熟練掌握現代光電測量儀器的操作和數據分析方法。 掌握使用主流仿真軟件進行器件與係統級仿真的技巧。 能夠獨立進行光電産品的性能評估與優化設計。 為未來在光通信、光電子學、通信工程等領域的研究與開發打下堅實的基礎。 本書適閤通信工程、電子工程、物理學、光學工程等相關專業的本科生、研究生，以及從事光電子器件研發、通信係統設計、網絡優化等工作的工程師和科研人員閱讀。我們期望本書能夠成為讀者探索光電世界，掌握信息時代核心技術的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

從一個對光電技術有濃厚興趣的業餘愛好者角度來看，這本書的難度麯綫設置得非常巧妙。它一開始的章節像是一次友好的技術入門，用相對直白的語言勾勒齣光電子測量的基本框架和重要性。隨著深入，它會逐漸引入更專業的術語和更復雜的測量指標，但每一次深潛，都會伴隨著清晰的背景解釋和實際應用案例來錨定主題，避免瞭讓讀者感到迷失在知識的海洋裏。我尤其欣賞它在討論高級測量技術時，所采用的那種“問題導嚮”的敘事方式——先拋齣一個實際工程中常見的難題，然後再展示如何運用書中的知識和技術去係統性地解決它。這種結構設計讓閱讀過程充滿瞭解決謎題的成就感。對於那些希望從零開始，但又不甘於隻停留在錶層知識的學習者來說，這本書提供瞭一條清晰、且有保障的進階路徑。它不僅僅是一本工具書，更像是一位耐心的導師，引導著讀者逐步邁嚮專業領域的深水區，並確保每一步都走得穩健有力。

評分☆☆☆☆☆

我最近一直在研究如何優化下一代高速光模塊的設計，遇到瞭不少關於眼圖抖動和相位噪聲的問題，翻閱瞭手頭好幾本相關文獻，總覺得不夠係統化。直到我接觸到這本關於測量與仿真的專著，纔算是找到瞭一塊基石。這本書的體係構建非常宏大，它不是孤立地討論某個器件，而是將器件置於一個完整的“係統”層麵進行考量，這點非常符閤現代光通信工程的實際需求。特彆是它對測試設備校準和誤差源分析的深入探討，簡直是教科書級彆的範例。很多時候，測量結果不準，往往是因為我們忽略瞭一些細微的係統誤差，這本書將這些“陷阱”都一一指瞭齣來，並且給齣瞭量化的處理建議。閱讀過程中，我甚至暫停下來，對照著我正在做的仿真項目，修正瞭一些過去憑感覺設定的參數。這種即時的反饋和修正能力，正是優秀工程書籍的價值所在。如果說理論書是地圖，那麼這本書就是帶著你穿越復雜地形的GPS導航，清晰地標明瞭最佳路徑和潛在的危險區域。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，我對“仿真”二字有時會感到一絲警惕，因為很多仿真往往流於錶麵，脫離實際。然而，這本書在仿真章節的處理上，展現齣瞭一種對物理真實的執著。作者並沒有僅僅停留在使用軟件工具的層麵，而是深入探討瞭如何將器件的非綫性特性、熱效應等實際物理因素納入到仿真模型中，這對於提升仿真結果的可靠性至關重要。比如，它詳細闡述瞭如何根據實驗數據對模型進行參數辨識和優化，這是一種非常嚴謹的科學態度。對於我這種需要進行大量“軟硬件協同驗證”的人來說，這種方法論的建立比任何單個技術的講解都來得有價值。此外，書中對不同仿真軟件（雖然我不會點名具體是哪幾個）在處理特定光電效應時的算法差異也有所涉及，這給瞭我們選擇最閤適工具的理論依據。這本書不是教你“如何點鼠標”，而是教你“為何要如此設置”，這種深層次的理解，纔是真正拉開普通工程技術人員與頂尖工程師差距的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對這類偏嚮工程應用的書籍通常抱持著一種既期待又怕受傷害的心態，期待的是實用的技巧，害怕的是晦澀難懂的數學公式堆砌。然而，這本關於光電子測量的書，在平衡理論深度和工程實用性方麵做得相當齣色。它的敘事節奏非常流暢，不像有些教科書那樣，一上來就用復雜的數學模型把人勸退。作者似乎非常懂得如何循序漸進地引導讀者進入更復雜的議題。我個人對其中關於光縴損耗的測量方法那一節印象深刻，它不僅解釋瞭為什麼損耗會存在，更重要的是，它詳盡地對比瞭不同測量技術的優劣和適用場景，比如OTDR和掃頻法，這種對比性的分析，對於我們做實驗方案設計時，能極大地提高決策效率。書中配圖也相當精良，那些關鍵的實驗設置圖和仿真結果圖，比起單純的文字描述，更能加深讀者的理解，讓人有一種“原來如此”的豁然開朗感。總而言之，這本書的閱讀體驗是那種紮實、可靠且充滿啓發性的，它更像是一位經驗豐富的前輩在手把手地指導你如何係統地進行光電子領域的研發工作。

評分☆☆☆☆☆

這本關於通信光電子器件與係統的測量及仿真的書，簡直是技術宅的福音啊！我剛拿到手的時候，就被它厚重的質感和詳盡的目錄吸引住瞭。光是翻閱目錄，就能感受到作者在內容組織上的深思熟慮。它不僅僅停留在理論的講解上，而是非常務實地將測量技術和仿真方法緊密結閤起來。我特彆喜歡它在介紹具體器件如激光器、調製器時的那種庖丁解牛般的細緻，從原理到實際操作的步驟，描述得清晰明瞭，讓人覺得即便是初學者也能按圖索驥，邁齣堅實的第一步。尤其是在涉及高頻信號處理和噪聲分析的部分，作者似乎深諳讀者的痛點，給齣瞭不少行業內常用的、難以在一般教材中找到的“獨傢秘笈”。讀完前幾章，我已經感覺自己對光通信鏈路中的損耗和失真有瞭更深刻的理解，這套書的價值絕對體現在它能夠有效架起理論與工程實踐之間的橋梁。對於那些渴望在光電子領域深耕，並且希望自己的仿真模型能更貼近真實物理現象的工程師或研究生來說，這本書無疑是一份寶貴的參考資料，甚至可以說是案頭必備的工具書。